DE3037534A1

DE3037534A1 - Vorrichtung zum einziehen und ausfahrten einer abtastnadel fuer aufzeichnungsplatten

Info

Publication number: DE3037534A1
Application number: DE19803037534
Authority: DE
Inventors: James Austin Monrovia Ind. Allen; Michael Evans Indianapolis Ind. Miller
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1979-10-03
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1981-04-16
Also published as: FR2466929A1; GB2059665A; US4256311A; JPS5658170A

Description

ECA 73 162 Ks/Sv

U.S. Serial No. 081,485

Filed: October 3, 1979

RCA Corporation New York, N.Y., V.St.v.A.

Vorrichtung zum Einziehen und Ausfahren einer Abtastnadel für Aufzeichnungsplatten

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Nadelmechanismen zur Wiedergewinnung aufgezeichneter Informationen von Aufzeichnungsplatten hoher Dichte. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Absenken der Abtastnadel auf die Aufzeichnungsplatte ohne Gefahr einer Beschädigung der Nadel oder der Platte.

Einrichtungen zum Wiedergewinnen aufgezeichneter Informationen von Aufzeichnungsplatten hoher Dichte, worauf die aufgezeichneten Daten in einer Spiralspur mit einer Ganghöhe (Abstand von einer Windung der Spirale zur nächsten) von einigen Mikrometern enthalten sind, arbeiten mit sehr zerbrechlichen Nadelmechanismen, d.h. der aus Abtastnadel und Nadelarm gebildete Aufbau ist sehr leicht beschädigbar. Ein Beispiel für eine entsprechende Einrichtung ist in der US-Patentschrift 3 952 147 beschrieben. Bei dieser Einrichtung ist die Abtastnadel am freien Ende eines Nadelarms befestigt, der seinerseits innerhalb eines kastenähnlichen Schlittens sitzt, um ihn radial über die Platte verschieben zu können. Der Nadelarm ist annähernd parallel zur Platte ausgerichtet, und die Nadel und ungefähr eine Hälfte des Nadelarms ragen aus dem unteren Teil des Schlittens heraus, um Kontakt mit der Platte zu nehmen. Die obere Oberfläche der Platte und die untere Oberfläche des Schiit-

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tens haben einen relativ kleinen Abstand zueinander, typischerweise in der Größenordnung von 0,1 Zoll (etwa 2,5 mm). Die Mechanismen zum Anheben und Absenken der !Tadel aus ihrem bzw. in ihren Eingriff mit der Platte haben im allgemeinen starre Strukturen, die innerhalb des Schlittengehäuses untergebracht sind, um zu verhindern, daß der Anhebe- und Absenkmechanismus die Platte berühren und dadurch möglicherweise beschädigen kann. Infolgedessen liegt der Punkt, an welchem der Anhebe- und Absenkmechanismus am Nadelarm angreift, nicht näher an der Nadel als das der halben Länge des Nadelarms entsprechende Maß.

Es wurde gefunden, daß, wenn man am Nadelarm eine Kraft zum Abheben der Nadel von der Platte an einem Punkt angreifen läßt, der innerhalb des Schlittens oder nicht ziemlich nahe an der Nadel liegt, ein Biegemoment im Nadelarm hervorgerufen wird, das bestrebt ist, die Nadel vor ihrem Abheben vorübergehend gegen die Platte zu drücken. Da die Abtastnadeln in solchen Systemen typischerweise sehr klein sind und sehr feine Spitzen haben, kann ein Druck zwischen Nadel und Plattender auch nur um ein kleines Maß über den normalen Auflagedruck beim Abspielen hinausgeht, eine Vertiefung hinterlassen und dadurch die Platte auf Dauer beschädigen. Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Anhebemechanismus für die Abtastnadel geschaffen, der den Nadelarm außerhalb des Schlittengehäuses an einem Punkt relativ nahe an der Nadel ergreift, um die Erzeugung von Biegemomenten im Nadelarm und somit die Aushöhlung der Platte durch die Nadel zu vermeiden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Mechanismus zum Anheben und Absenken der Abtastnadel ein in Längsrichtung gehendes Glied bzw. einen "Ausleger" auf, der

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an einem ersten Ende so aufgehängt ist, daß er mit seinem zweiten Ende um dieses erste Ende schwenken kann. Das zweite Ende befindet sich normalerweise an einem Punkt oberhalb und relativ nahe dem nadelseitigen Ende des Nadelarms. Ein Faden oder Garn ist am zweiten Ende des Auslegers angeheftet und so angeordnet, daß er unter den Nadelarm hängt, ohne den Nadelarm während des Abspielens zu stören. Die Verwendung eines Fadens als Mittel zum Ergreifen des Nadelarms erlaubt es, dieses Mittel nahe an der Nadel anzuordnen, ohne daß große Gefahr einer Beschädigung der Platte durch dieses Mittel besteht, selbst wenn es während des Abspielens über die Platte schleift. Wird der Ausleger durch einen wahlweise betätigten Mechanismus angehoben, dann ergreift der Faden den Nadelarm an einem Punkt nahe der Nadel, um die aus Nadel und Nadelarm bestehende Anordnung von der Plattenoberfläche abzuheben.

In besonderer Ausführungsform der Erfindung ist der Anhebe- und Absenkmechanismus in einem auswechselbaren Einsatz (Kapsel) angeordnet. Eine vorgesehene Spanneinrichtung stellt sicher, daß die Nadel innerhalb des Kapseigehäuses gehalten wird, wenn die Kapsel vom Plattenspieler abgenommen wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Anheben und Absenken der Abtastnadel in einem Plattenspieler;

Fig. 2A und 2B zeigen eine Anhebe- und Absenkvorrichtung für die Abtastnadel in einem Nadeleinsatz (Abnehmerkapsel), und zwar im ersten Falle bei losgelöstem Einsatz und im zweiten Falle beim Eingefügtsein des Einsatzes in ein em Schlittenaufbau;

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Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung Teile der im Einsatz nach den Fig. 2A und 2B enthaltenen Anhebe- und Absenkvorrichtung;

Fig. 4 und 5 zeigen in schematischer Darstellung andere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Anhebe- und Absenkvorrichtungen.

Gemäß der Fig. 1 hält ein Schlittenaufbau 10 eine Abspielnadel 13 und verschiebt sie radial (in die Zeichenebene) über eine Aufzeichnungsplatte 12. Die Platte 12 enthält aufgezeichnete Information in einer Spiralspur, die von der Nadel 13 erfaßt wird. Während des Abspielens sorgt ein die Platte 12 tragender Drehteller 11 für eine Relativbewegung zwischen der Nadel und der Spiralspur, um die Information wiederzugewinnen.

Die Abtast- oder Abspielnadel 13 sitzt am freien Ende eines relativ starren Nadelarms 15» der durch eine Öffnung im Boden des Schlittens ragt. Der Nadelarm 15 ist schwenkbar in · einem nachgiebigen Element 23 gelagert, welches in gewissem Maß auch eine Bewegung des Nadelarms in seiner Längsrichtung gestattet. Das nachgiebige Element 23 kann zwischen seinem hufeisenförmigen Nadelarmhalter ein magnetisches Element enthalten, um mit einem die Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel und Platte regelnden System zusammenzuwirken, das dem Nadelarm eine begrenzte Längsbewegung mitteilt (vgl. z.B. die US-Patentschrift 3 711 641). Eine elektrisch leitende Blattfeder ("Pendelleitung") 14 stellt eine Verbindung zwischen einer an der Nadel angeordneten Elektrode und dem Schlittenaufbau her, um elektrische Signale zu übertragen und für einen vorgeschriebenen Auflagedruck zwischen Nadel und Platte zu sorgen. Ein schwenkbar gelagertes, in Längsrichtung gehendes Tragglied 17 ist mittels einer Stütze 20 am Schlittenaufbau befestigt, so daß es in einem begrenzten Winkel frei um einen Drehpunkt 23 schwenken kann. Eine Tor-

sionsfeder, die mit einer Verlängerung 19 an einem außen vom Tragglied 17 vorstehenden Stift 18 angreift, ist um die Drehachse 23 gelegt, um auf das Tragglied 17 eine Drehkraft Fg im Uhrzeigersinn wirken zu lassen, durch die . das freie Ende des Gliedes 17 nach oben bewegt wird, wenn andere angelegte Kräfte fehlen.

Ein Faden 16, z.B. ein dünnes Seidengarn oder ein Einfaser-Faden aus Polymer, ist am freien Ende des Traggliedes 17 befestigt und so aufgehängt, daß er eine Schleife bildet, die in der Nähe der Nadel unter dem Nadelarm hindurchgreift. Das Material des Fadens ist genügend nachgiebig, daß der Faden die Platte nicht beschädigen kann, wenn er bei abgesenktem Nadelarm die Oberfläche der Platte berühren sollte. Während des Abspielens stört der Faden weder Längs- noch Querbewegungen der Nadel, falls diese Bewegungen innerhalb der normalerweise vorausgesehenen Grenzen bleiben. Wenn der Plattenspieler jedoch nicht im Abspielbetrieb läuft, dann wird das Tragglied 17 und somit der Faden 16 nach oben gezogen, wobei der Faden 16 den Nadelarm 15 ergreift und ihn nach oben in den Schlittenaufbau hebt.

In einem Schwenklager 24 ist schwenkbar ein Hebel 22 gelagert, der an der Stelle 25 am Tragglied 17 angreift, um der vom Drehfederfortsatz 19 ausgeübten Drehkraft entgegenzuwirken. Das am weitesten rechts liegende Ende des Hebels 22 (nicht dargestellt) ist mit einem Wandler verbunden, um wahlweise eine Kraft Fj₁ entgegen der Kraft der Feder anzulegen und dadurch eine begrenzte Bewegung des Gliedes 17 entgegen dem Uhrzeigersinn zu bewirken, so daß der Faden 16 den Nadelarm sanft nach unten sinken lassen und dadurch die Nadel in Eingriff mit der Platte bringen kann.

In der Ausführungsform nach Fig. 2A ist der Nadelarm 15 über das nachgiebige Glied 23 schwenkbar am Gehäuse 30 befestigt, das Bestandteil einer auswechselbaren Abnehmerkapsel ist. Die

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am freien Ende des ITadelarms 15 sitzende Hadel 13 ist über die Blattfeder-Pendelleitung 14 mit einem Kontaktstreifen 33 verbunden, der den SignalanSchluß der Kapsel darstellt. Das um einen Zapfen 47 schwenkbare Tragglied 36 wird durch die im Uhrzeigersinn wirkende Kraft (Fg) der Torsionsfeder

40 in zurückgezogener Stellung gehalten. Der am freien Ende des Traggliedes 36 befestigte Faden 35 umfaßt den Hadelarm 15 und hält ihn innerhalb der Umgrenzung der Kapsel.

Ein Drehglied 41 ist um eine Drehachse 42 schwenkbar gelagert. Eine vordere Fläche des Drehgliedes 41 wird von der Feder 40 angegriffen, um das Glied 41 so weit in Uhrzeigerrichtung zu drehen, bis seine Bückfläche gegen einen Ansatz 50 am Kapselkörper stößt, wodurch eine Weiterdrehung verhindert wird. In der zurückgezogenen Position ragt vom Drehglied 41 ein Teil 51 unten aus dem Kapselkörper hervor. Der Teil 51 ist so angelegt, daß er beim Einsetzen der Kapsel 30 in den Schlitten am Schlittenaufbau angreift, um das Drehglied 41 gegen den Uhrzeigersinn zu schwenken. Dabei wird der Fortsatz der Feder ebenfalls gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so daß er sich aus dem Eingriff mit; dem Tragglied 36 löst, so daß das freie Ende des Traggliedes 36 gegen den Uhrzeigersinn um die Drehachse 47 schwenken kann, um mit Unterstützung durch die Federkräfte der Pendelleitung 16 dafür zu sorgen, daß die Nadel aus der Kapsel hinaus in Eingriff mit der Platte abgesenkt werden kann. Es ist leicht zu erkennen, daß eine "Verdrehung des Gliedes

41 gegen den Uhrzeigersinn erfolgt, wenn man die Kapsel mit ihrem linken Ende zuerst in den Schlittenaufbau setzt, sie um den Punkt 60 kippt und ihr rechtes Ende nach unten bewegt, so daß sich der Punkt 51 auf eine flache Oberfläche des Schlittenaufbaus legt.

Die Fig. 2B zeigt die Kapsel 30, wenn sie im Schlittenaufbau eingefügt ist. Man erkennt, daß sich das Drehglied 41 auf die flache Oberfläche 48 des Schlittenaufbaus stützt, wodurch der Fortsatz der Feder 40 in eine Stellung gebracht

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wird, bei welcher das Tragglied 36 die Nadel sinken läßt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Punktion des in der Kapsel angeordneten Drehgliedes 4-1 von einem am Schlittenaufbau befestigten starren Glied übernommen, wodurch drehbare Glieder an der Kapsel entfallen. Beim Einsetzen der Kapsel wird der Portsatz der Torsionsfeder von dem am Schlitten befestigten Glied ergriffen, um die Feder aus ihrem Eingriff mit dem längsverlaufenden Tragglied 36 zu bringen. Die Einstellung der Lage des Traggliedes 36 und somit des Uadelarms 15 ist dabei dem Hebelarm 43 überlassen.

Die Kapsel 30 enthält in ihrer unteren Fläche einen Schlitz zur Aufnahme des Hebelarms 43. Der Hebelarm 43 greift am Tragglied 36 an und ist durch eine Feder 45 normalerweise so vorgespannt, daß er das Glied 36 im Uhrzeigersinn zu drehen trachtet. Mittels einer Antriebseinrichtung wird dem Hebel 43 wahlweise eine Kraft F^ mitgeteilt, die der Kraft der Feder 45 entgegenwirkt, um das Absenken der !Tadel zu erlauben. Beim Fehlen der Kraft F^, d.h. wenn die Energiezufuhr nicht eingeschaltet ist, wird also die aus Nadel und ITadelarm bestehende Anordnung in einer zurückgezogenen Stellung innerhalb des Kapselgehäuses gehalten.

Die Fig. 3 zeigt den Anhebe- und Absenkmechanismus in perspektivischer Darstellung. In beiden Figuren 2 und 3 ist die Anordnung so dargestellt, daß das Tragglied und die drehbaren Glieder jeweils um gesonderte Drehpunkte schwenken; sie können jedoch auch um einen gemeinsamen Drehpunkt schwenkbar sein.

Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei alternative Ausbildungen des Traggliedes. In Fig. 4 ist ein gabelförmiges Tragglied dargestellt, das um einen Punkt 74 schwenkt. Eine an einer

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Verlängerung 75 des G-liedes 73 "befestigte Schraubenfeder 70 spannt das Tragglied in die zurückgezogene Position vor. Ein Linearmotor oder ein Solenoid 76 mit verlängertem Anker 71 greift an der Verlängerung 75 an, um wahlweise der Kraft der Feder 70 zur Absenkung der Nadel entgegenzuwirken.

In I¹Xg. 5 ist ein einarmiges Tragglied 81 dargestellt. Der Faden ist mit einem ersten Ende an der Kapsel 80 befestigt (gewünschtenfalls kann das erste Ende des Fadens auch am Schlitten befestigt sein) und mit seinem zweiten Ende am Tragglied 81.

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Claims

Patentansprüche

·) Anordnung, die aufgezeichnete Information von einer eine Informationsspur aufweisenden Aufzeichnungsplatte mittels einer der Spur folgenden Nadel wiedergewinnt, wenn die Nadel in Eingriff mit der Informationsspur ist und eine Relativbewegung zwischen Nadel und Aufzeichnungsplatte stattfindet, mit einem eine Längsachse aufweisenden Nadelarm, an dessen einem Ende die spurfolgende Nadel befestigt ist und der an einem zweiten Ende schwenkbar gelagert ist, um die Nadel in Eingriff mit der Informationsspur gelangen zu lassen, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vorrichtung (17) zum wahlweisen Absenken der Nadel (13) auf die Aufzeichnungsplatte (12) und Abheben der Nadel von der Aufzeichnungsplatte einen Faden (16) enthält, der genügend nachgiebig ist, um die Aufzeichnungsplatte bei seiner Berührung mit ihr nicht zu beschädigen, und der an einem wahlweise schwenkbaren Glied (17) befestigt und so angeord-

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ZUGELASSEN BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

net ist, daß er den Nadelarm (15) in der Nähe seines ersten Endes ergreift.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Absenken und Anheben der Nadel (13) ein Längsglied (z.B. 36) enthält, das sich im wesentlichen parallel zum Nadelarm (15) erstreckt und an einem ersten Ende zur Ermöglichung einer Schwenkbewegung in Richtung zur und von der Aufzeichnungsplatte (12) gelagert (47) ist, und daß der laden (35) mit mindestens seinem einen Ende am zweiten Ende des Längsgliedes (36) befestigt ist und von diesem Ende aus so durchhängt, daß er in Zusammenwirkung mit dem Längsglied normalerweise den Nadelarm (15) in der Nähe dessen ersten Endes ergreift und hält, und daß eine wahlweise betätigbare Verschwenkeinrichtung (40,41,43) vorgesehen ist, um durch Verschwenken des Längsgliedes in eine Richtung den Faden vom Nadelarm wegzubewegen und dadurch den Eingriff der Nadel (13) mit der Aufzeichnungsplatte (12) zu erlauben und um durch Schwenken des Längsgliedes in eine andere Richtung zu ausgewählten Zeiten die Nadel aus ihrem Eingriff mit der Aufzeichnungsplatte zu bringen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum wahlweisen Anheben und Absenken der Nadel (13) außerdem eine Vorspanneinrichtung (40) enthält, die auf das Längsglied (36) wirkt, um die Nadel beim Fehlen einer von der Verschwenkeinrichtung auf das Längsglied ausgeübten Kraft in einer angehobenen Stellung und außer Eingriff mit der Aufzeichnungsplatte (12) zu halten.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkeinrichtung einen Hebel (43) aufweist, der schwenkbar an einem Drehpunkt (44) gelagert ist und ein das Längsglied (36) berührendes erstes Ende und ein zwei-

tes Ende hat, sowie einen auf vorgeschriebene Steuersignale ansprechenden Wandler, der so angeordnet ist, daß er als Antwort auf die Signale das zweite Ende des Hebels bewegt und dadurch den Hebel um den Drehpunkt verschwenkt, um das Längsglied anzuheben oder abzusenken.
5. Anordnung nach Anspruch 1 in Form einer Abnehmerkapsel, die in einen über die Aufzeichnungsplatte fahrenden Schlitten einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein sich allgemein in Längsrichtung erstreckendes schützendes Gehäuse (30) für den Nadelarm (15) vorgesehen ist, das eine Öffnung aufweist, durch die der Nadelarm herausstehen kann; daß das erste Ende des Nadelarms im Gehäuse so aufgehängt ist, daß der Nadelarm im allgemeinen parallel zur Längsachse des Gehäuses ausgerichtet und um dieses erste Ende schwenkbar ist; daß ein starres Glied (36) vorgesehen ist, welches mit einem ersten Ende schwenkbar im Gehäuse in der Nähe des Lagers des Nadelarms gelagert ist und sich mit einem zweiten Ende in Richtung auf das zweite Ende des Nadelarms erstreckt; daß am zweiten Ende des starren Gliedes (36) mindestens das eine Ende eines Fadens (35) befestigt ist, der den Nadelarm (15) an einem Punkt nahe der Nadel (13) ergreift und hält und dabei normalerweise die Nadel innerhalb der Umgrenzungen des Gehäuses hält.
6. Anordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Faden (35) aus einer einzelnen Faser eines nachgiebigen Polymers besteht.
7. Anordnung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Faden (35) ein Garn eines Fasermaterials ist.
8. Anordnung nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (4-0) das starre Glied (36) zum Zurückhalten des Nadelarms (15) innerhalb des Gehäuses

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(30) der Kapsel schwenkt, wenn die Kapsel vom Schlitten abgenommen ist.
9· Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung eine Feder (40) zum Ausüben einer Drehkraft um eine Achse aufweist und daß diese Feder axial konzentrisch mit dem Drehpunkt (47) des starren Gliedes (36) angeordnet ist und einen Fortsatz hat, der radial vom Drehpunkt fortgerichtet ist und lösbar
am starren Glied (36) angreift, um es so um seinen Drehpunkt zu schwenken, daß es die Nadel (13) innerhalb des Gehäuses (30) hält.
10. Anordnung nach Anspruch 9* gekennzeichnet durch eine
"Vorrichtung (41), die den Fortsatz der Feder (40) vom
starren Glied (36) löst, wenn die .'Kapsel (30) im Schlitten eingesetzt ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (41) zum Lösen des Federfortsatzes vomstarren Glied (36) ein Drehglied aufweist, welches
schwenkbar am Gehäuse in der Nähe des Federfortsatzes
gelagert ist und welches ein sich gegen den Federfortsatz legendes erstes Ende und ein teilweise aus dem
Kapselgehäuse herausragendes zweites Ende aufweist,
und daß dieses zweite Ende des Drehgliedes (41) beim
Einsetzen der Kapsel in den Sehlitten gegen eine Fläche (48) am Schlitten stößt, wodurch es gedreht und dabei
so in Eingriff mit dem Federfortsatz gebracht wird, daß der Federfortsatz vom starren Glied gelöst wird.